南京理工大学C++课程设计

1、C+课程设计实验报告姓名陈国杭学号 9班级 9151043301任课教师赵琦时间3月选择题目矩阵转置及乘法运算难易级别 A 级实验报告成绩一、程序功能简介该程序定义了一个向量类， 里面的元素是模板形式， 定义了有关向量类的各种属性、方法及运算符重载函数。二、课程设计要求和目的1. 利用已知的向量类对象定义一个矩阵类，矩阵类的数据是向量子对象，同样定义矩阵类的各种属性、方法及运算符重载函数。2. 完善成员函数，使矩阵可以由文件输入，具体的输入格式自己规定。3. 完善矩阵的赋值、转置、乘法等运算，要求用整形矩阵和浮点型矩阵分别演算。4. 更改 main 函数结构， 可由用户选择输入矩阵数据的方法，

2、 程序可以连续运行， 知道选择退出为止。三、课程设计中要解决的问题分析和调试1. 源程序只给出了菜单的样式，及函数类的格式。2. 运算符重载函数要重新熟练。3. 引用的头文件<iostream> （输入输出流）<fstream>()<cmath> （数学常用库函数）<cstdlib> （提供一些函数与符号常量）<string> （ string 类）。4. 添加人性化界面， 初始运行程序时加了一个友好的界面 , 并附带输出了自己的姓名和学号，选择退出时，亦有特别字样。5. 在主函数中调用 read() 函数，通过 read() 中读取

3、外部文件，但会内存错误（已解决，行和列的未定义。）。5. 在进行四种不同的运算时均会询问输入方式，main 函数利用switch函数进行主菜单的编辑。6. 在矩阵输入中增加错误判断的功能，防止输入错误导致程序无法进行。7. 程序中若输入的矩阵无法求逆，或者无法进行乘法，会直接退出程序，亟待解决四、源程序结构流程框图与说明入开程始序进主菜单：选择何种计算输入选择选择”5”提示输入矩阵的方式N输入选择键盘输入矩阵Y矩阵是否Y进行选符合要求运择算退出输出结果是否继续执行程序N结束退出作者：陈国杭学号： 9六、源程序代码以及草稿原件#include<iostream>#include<

4、;fstream> #include<cmath> #include<cstdlib> #include<string> using namespace std; template<class T>/ class CMatrix 模板函数int row;int col;T*a;public:CMatrix();/构造函数CMatrix(int r,int c);CMatrix(const CMatrix &src);/拷贝构造函数CMatrix();/析构函数CMatrix&operator=(const CMatrix&a

5、mp;);CMatrix<T>zhuanzhi();/转置函数矩阵CMatrix<T>qiuni();/CMatrix<T>operator*(const CMatrix<T>&m)const;/求逆矩阵的乘法CMatrix<T>shucheng(double num);/矩阵数乘CMatrix<T>read(char*);/ 从文件输入void input();/从键盘输入void show();/显示矩阵;template<class T>CMatrix<T>:CMatrix()row=

6、0;col=0;a=NULL;/构造函数template<class T>CMatrix<T>:CMatrix(int r,int c)row=r;col=c;int i,j;a=new T*r;for(i=0;i<r;i+)ai=new Tc;for(i=0;i<row;i+)for(j=0;j<col;j+)aij=0.0;/将数组归零template<class T>CMatrix<T>:CMatrix(const CMatrix<T>&m)/拷贝row=m.row;col=m.col;int i,j;

7、a=new T*row;/动态建立二维数组for(i=0;i<row;i+)ai=new Tcol;for(i=0;i<row;i+)/动态数组赋值for(j=0;j<col;j+)aij=m.aij;template<class T>CMatrix<T>:CMatrix()/析构for(int i=0;i<row;i+)delete ai;delete a;template<class T>CMatrix<T>&CMatrix<T>:operator=(constCMatrix<T>&am

8、p;m)/ 等于for(int i=0;i<row;i+)deleteai;deletea;row=m.row;col=m.col;a=new C*row;for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<col;j+)aij=m.aij;return *this;template<class T>CMatrix<T>CMatrix<T>:zhuanzhi()/转置CMatrix m(col,row);for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<col;j+)m.aji=aij;re

9、turn m;template<class T>CMatrix<T>CMatrix<T>:qiuni()CMatrix s(1,1);s.a00=0;if(row!=col)cout<<"输入的矩阵没有逆矩阵。n"<<endl;return s;CMatrix t(row,col);CMatrix n(row,col);int i,j,k;float max,temp;for(i=0;i<row;i+)for(j=0;j<col;j+)t.aij=aij;for(i=0;i<row;i+)for(

10、j=0;j<col;j+)n.aij=(i=j)?1:0;for(i=0;i<row;i+)max=t.aii;k=i;for(j=i+1;j<col;j+)if(fabs(t.aji)>fabs(max)max=t.aji;k=j;if(k!=i)for(j=0;j<col;j+)temp=t.aij;t.aij=t.akj;t.akj=temp;temp=n.aij;n.aij=n.akj;n.akj=temp;if(t.aii=0)cout<<"输入的矩阵没有逆矩阵。n"return s;temp=t.aii;for(j=0;

11、j<col;j+)t.aij=t.aij/temp;n.aij=n.aij/temp;for(j=0;j<col;j+)if(j!=i)temp=t.aji;for(k=0;k<col;k+)t.ajk=t.ajk-t.aik*temp;n.ajk=n.ajk-n.aik*temp;return n;template<class T>CMatrix<T>CMatrix<T>:operator*(constCMatrix<T>&m)const/ 重载乘法CMatrix s(1,1);s.a00=0;CMatrix n(ro

12、w,m.col);if(col!=m.row)return s;for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<m.col;j+)for(int k=0;k<col;k+)n.aij+=aik*m.akj;/题目所给的矩阵乘法算法return n;template<class T>CMatrix<T>CMatrix<T>:shucheng(doublenum)/ 数乘CMatrix b(row,col);for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<col;j+)b.aij=aij*

13、num;return b;template<class T>CMatrix<T>CMatrix<T>:read(char*)/ 从文件输入ifstream infile; in();Loop:if(!infile)in();cout<<" 不能打开该文件 "<<endl;cout<<" 再次输入文件名 :"cin>>in();in();goto Loop; /防止多次输错int row;int col;infile>>row>>col;CMatri

14、x<T>m(row,col);/ 通过文件前两个数字作为行、列 double z;int i=0,j=0;while(infile>>z)m.aij=z;if(j+1)%col=0)j=0;i+=1;/定义何时换行else j+=1;in();return m;template<class T>void CMatrix<T>:input()/键盘输入矩阵for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<col;j+)cin>>aij;template<class T>voidCMatrix&

15、lt;T>:show()/ 显示矩阵for(int i=0;i<row;i+)for(int j=0;j<col;j+)cout<<aij<<""cout<<endl;int main()int x,y;cout<<"*欢迎使用矩阵计算器*"<<endl;cout<<"制作者：陈国杭学号： 9"<<endl;cout<<" 主菜单 "<<endl;cout<<"1.计算

16、矩阵的转置 " <<endl;cout<<"2.计算矩阵的逆 " <<endl;cout<<"3.计算矩阵的乘法 " <<endl;cout<<"4.计算矩阵的数乘 " <<endl;cout<<"5.退出菜单 " <<endl;cout<<endl;qing:cout<<"请选择一种正确的运算while(cin>>x):"if(x=5) co

17、ut<<"欢迎再次使用 "<<endl;break;elseif(x>5|x<1)cout<<" 输入错误，请重新输入！"<<endl;gotoqing;cout<<endl;cout<<"1.文件输入 "<<endl;cout<<"2.键盘输入 "<<endl;cout<<endl;yxiu:cout<<"请选择正确的输入方式:"cin>>

18、y;if (y!=1&&y!=2)cout<<"输入错误，请重新输入！"<<endl;gotoyxiu;cout<<endl;switch(x)case 1:if(y=1)char 256;cout<<" 请输入文件名： "cin>>cout<<endl;CMatrix<double>m1;CMatrix<double>m2=m1.read();CMatrix<double>m3=m2.zhuanzhi();cout<<

19、"原矩阵的转置矩阵为：n"m3.show();if(y=2)int h,l;cout<<"请输入矩阵的行 :"cin>>h;cout<<"请输入矩阵的列 :"cin>>l;cout<<" 请依次输入矩阵的值： "CMatrix<double>m1(h,l);m1.input();CMatrix<double>m2=m1.zhuanzhi();cout<<endl;cout<<"原矩阵的转置矩阵为：n

20、"m2.show();break;case 2:if(y=1)char 256;cout<<" 请输入文件名： "cin>>cout<<endl;CMatrix<double>m1;CMatrix<double>m2=m1.read();CMatrix<double>m3=m2.qiuni();cout<<"原矩阵的逆矩阵为： n"m3.show();if(y=2)int h,l;cout<<"请输入矩阵的行 :"cin>&

21、gt;h;cout<<"请输入矩阵的列 :"cin>>l;cout<<"请依次输入矩阵的值："CMatrix<double>m1(h,l);m1.input();CMatrix<double>m2=m1.qiuni();cout<<endl;cout<<"原矩阵的逆矩阵为： n"m2.show();break;case 3:if(y=1)char 256;cout<<" 请输入文件名 :"cout<<&quo

22、t; 第一个矩阵 t"cin>>cout<<endl;CMatrix<double>m1;CMatrix<double>m2=m1.read();cout<<endl;char 256;cout<<" 请输入文件名 :"cout<<" 第二个矩阵 t"cin>>cout<<endl;CMatrix<double>m3;CMatrix<double>m4=m3.read();cout<<endl;CMat

23、rix<double>m5=m2*m4;cout<<"两个矩阵相乘结果为：n"m5.show();if(y=2)int h1,l1,h2,l2;cout<<endl;cout<<"请输入第一个矩阵的行:"cin>>h1;cout<<"请输入第一个矩阵的列:"cin>>l1;cout<<"请依次输入第一个矩阵的值："CMatrix<double>m1(h1,l1);m1.input();cout<<

24、endl;cout<<"请输入第二个矩阵的行:"cin>>h2;cout<<"请输入第二个矩阵的列:"cin>>l2;if(l1!=h2)cout<<" 两矩阵不能相乘。 n"<<endl;break; cout<<" 请依次输入第二个矩阵的值： "CMatrix<double>m2(h2,l2);m2.input();CMatrix<double>m3=m1*m2;cout<<endl;cout

25、<<"两个矩阵相乘结果为：n"m3.show();break;case 4:if(y=1)int s;char 256;cout<<" 请输入文件名： "cin>>cout<<endl;CMatrix<double>m1;CMatrix<double>m2=m1.read();cout<<" 请输入要乘的实数： "cin>>s;CMatrix<double>m3=m2.shucheng(s);cout<<"输入矩阵与实数相乘结果为：n"m3.show();if(y=2)int h,l,s;cout<<"请输入矩阵的行 :"cin>